Ágyban a tudományért!
(Rovat: Hazai kutatóhelyek és űripar, Az emberi élet védelme - 2019.03.27 12:15.)

Az MTA kutatói is részt vesznek az ESA, a NASA és a DLR közös projektjében, amiben a súlytalanság élettani hatásait vizsgálják.

A héten startol Németországban a German Aerospace Center (DLR) kölni :envihab központjában a NASA-val és ESA-val közösen vezetett projekt, az AGBRESA (Artificial Gravity Bed Rest Study). A bed rest – szó szerint: ágynyugalom – projektek célja, hogy feltérképezzék, miként hatnak az emberre a súlytalanság során fellépő élettani hatások, mint a folyadék-áthelyeződés, izomtömeg- és csontsűrűség-csökkenés. A kísérletben a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Természettudományi Kutatóközpont (TTK) munkatársai a kognitív teljesítőképesség és az agy elektromos változásait vizsgálják.

A súlytalanságnak már pár nap alatt megmutatkozó következményei vannak az űrhajósok egészségére. Amennyiben pedig hosszabb útra vállalkoznánk, mint például egy marsi út, fontos, hogy ezeket a negatív hatásokat minél jobban megértsük, és olyan eljárásokat fejlesszünk ki, amik enyhíteni tudják a negatív következményeket.

A súlytalanságnak az emberi szervezetre tett hatását azonban nem egyszerű vizsgálni. Nagyon kevés olyan helyzet van a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) kívül, ahol tanulmányozni lehet a földi környezet egy ennyire alapvető velejárójának hiányát. Ilyen helyzet például a parabolarepülés, a víztartályban lebegés vagy a bed rest projektek, amikor a kísérleti személyeknek rövidebb-hosszabb ideig ágyban kell feküdniük. A folytonos ágyban fekvés következményeként a súlytalansághoz hasonló élettani változások alakulnak ki a szervezetben. A helyzet különlegessége, hogy az ágyak nem vízszintesek, hanem a fej irányába 6 fokkal döntött pozícióban vannak, ezzel létrehozva a vérnek és más testnedveknek a fej irányába történő elmozdulását, ami a súlytalanság egy jellemző következménye.

Ezek vizsgálatára és ellensúlyozására vállalkozik a most induló és majd egy évig tartó projekt az :envihab kutatóközpontban, ahol számos kutatócsoport vizsgálja az önkéntesek szervezetében bekövetkező élettani és kognitív hatásokat. Az első 12 önkéntes 60 napot tölt majd a döntött ágyakban. A kísérleti szakasz előtti két hétben folynak a viszonyítási alapként szolgáló mérések, a két hónapos fekvés után további két héten át intenzív rehabilitációs program és a readaptációt vizsgáló mérések jönnek. A nyári szünet után újabb 12 személlyel folytatódik a kísérletsorozat, ami így nem sokkal a karácsonyi ünnepek előtt ér majd véget.

60 nap döntött ágyban. (Kép: DLR)

A mostani projekt különlegessége, hogy azt is vizsgálja, mennyire használható a súlytalanság hatásának ellensúlyozására a centrifugával létrehozott mesterséges gravitáció. Az önkéntesek egy csoportja minden nap 30 percet tölt egy úgynevezett rövidkarú humán centrifugán. A sci-fikből már jól ismert forgó űrhajók a technika mai állása szerint még csak jövőbeli tervek. Olyan centrifuga viszont, amiben a teljes űrállomások vagy űrhajók helyett magukat az űrhajósokat lehet megpörgetni, már egy űrállomás modulnyi méretben is megvalósítható. Az ilyen pörgetés során, ha a fej a középpont felé helyezkedik el, a centrifugális erő a résztvevők lába irányába hajtja a vért, ezzel ellensúlyozva a folyadék-áthelyeződést. Ma azonban még nem tudjuk, hogy mindez mennyire hatásos és mekkora dózis kell a pörgetésből, hogy jól működjön.

Az :envihab rövid karú centrifugája. (Kép: ESA / DLR CC BY-SA 3.0 IGO)

A kísérletben részt vesz az MTA TTK Kognitív Idegtudományi és Pszichológiai Intézetének Környezeti Adaptáció és Űrkutatás kutatócsoportja is, akik a Német Sportegyetemmel (Deutsche Sporthochchule Köln) együttműködve a résztvevők mentális teljesítményét fogják mérni, többek között reakcióidő feladatokkal és agyhullámok vizsgálatával. A kutatás szerves folytatása az Űrvilág olvasói számára ismerős Neurospat kísérletnek. A feladatok egyike pontosan azonos a Neurospat egyik feladatával. Itt az a kérdés, hogy az ISS-en dolgozó űrhajósokon észlelt hatások mennyiben írhatók az agyi keringés súlytalanság által okozott változásának rovására, és ha igen, azon változtat-e a mesterséges gravitáció. Az is kérdés, hogy a pörgetés után bekövetkező enyhe szédülés mennyi ideig lehet negatív hatással az űrhajósok munkaképességére.

A magyar–német kísérlet főpróbáján. (Kép: a szerzők)

A bed rest kutatások során kapott eredmények nem csak a jövőbeni űrutazásokkal kapcsolatosan szolgálnak hasznos információval, hanem a földi életvitelt is javíthatják. Ugyanis nem csak a bed rest kutatások önkéntesei töltenek el hosszú hónapokat az ágyban, vagy az űrhajósok a súlytalanságban, hanem olyan hétköznapi emberek is, akik valamilyen betegség vagy sérülés miatt kényszerülnek ágyba. Az ő állapotukon és rehabilitációjukon ugyanúgy segíthet a bed rest kutatások során megszerzett tudásunk, mint az asztronauták útjának biztonságosabbá tételében.

Tölgyesi Borbála és Balázs László
(MTA TTK)